ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ B-АДРЕНОБЛОКАТОРОВ НА СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ, ВЫЗВАННЫЕ ПСИХИЧЕСКИМ СТРЕССОМ

УДК 616.12-008.6

 

ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ B-АДРЕНОБЛОКАТОРОВ НА СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ, ВЫЗВАННЫЕ ПСИХИЧЕСКИМ СТРЕССОМ

 

А.С. Магомедханова, студент

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

(Россия, 350063, Краснодар, ул. Митрофана Седина, 4)

Е-mail: Aida.magomedkhanova@yandex.ru

 

Э.Р. Березгова, студент

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

(Россия, 350063, Краснодар, ул. Митрофана Седина, 4)

Е-mail: elinaber02@mail.ru

 

Аннотация. Острый психологический стресс приводит к увеличению концентрации цитокинов в плазме у человека, но основные механизмы остаются плохо изученными. Это может свидетельствовать о сложной взаимосвязи между стрессом, сердечно-сосудистой системой и нейроэндокринными процессами, требующей дальнейшего детального исследования для понимания глубоких молекулярных и клеточных механизмов, лежащих в их основе. Цель исследования – изучение особенностей влияния β-адреноблокаторов на сердечно-сосудистые изменения, вызванные психическим стрессом. Материалы и методы. Пациенты с диагностированным сердечно-сосудистым заболеванием, испытывающие психический стресс, были разделены на две группы: одной проводился курс терапии с β-адреноблокаторами, вторая группа – контрольная – получала плацебо. Сердечные показатели и нервно-эндокринные реакции были измерены до и после лечения. Результаты. После завершения лечения у пациентов, принимавших β-адреноблокаторы, наблюдалось существенное улучшение функционального состояния сердечно-сосудистой системы при психическом стрессе. Уровень артериального давления и частота сердечных сокращений снизилась, а сердечная функция была стабилизирована. Выводы. Результаты показали, что применение β-адреноблокаторов в терапии пациентов с сердечно-сосудистым заболеванием и психическим стрессом способствует снижению негативного воздействия стресса на сердечную функцию. Эти препараты могут быть эффективным методом коррекции сердечных изменений, вызванных психическим напряжением. Дальнейшие исследования и клинические испытания могут предоставить дополнительные данные для обоснования эффективности β-адреноблокаторов в контроле сердечно-сосудистых реакций при психическом стрессе.

Ключевые слова: острый психологический стресс,  сердечно-сосудистая система,  b-адреноблокаторы, артериальное давление.

 

Введение. Психический стресс является одним из факторов, способствующих развитию сердечно-сосудистых заболеваний и ухудшению состояния сердечно-сосудистой системы. В современном мире стресс становится все более распространенным явлением, что увеличивает значимость изучения методов воздействия на сердечно-сосудистую систему при его воздействии [1-3]. Известно, что β-адренорецепторы играют важную роль в регуляции сердечно-сосудистых функций, реагируя на стрессовые воздействия.

По данным мировой статистики, сердечно-сосудистые заболевания остаются одной из основных причин смертности, а психический стресс увеличивает риск развития сердечных заболеваний и обострение существующих процессов [4-7]. В связи с этим, актуальной является задача исследования влияния β-адреноблокаторов на сердечно-сосудистые изменения, вызванные психическим стрессом.

Цель данного исследования заключается в изучении особенностей воздействия β-адреноблокаторов на сердечно-сосудистую систему в условиях психического стресса с целью определения их эффективности и потенциального применения в клинической практике.

Материалы и методы. Участниками стали 24 здоровых добровольцев, набранных из ФГБУН Дагестанского федерального исследовательского центра Российской академии наук для изучения влияния фармакологических зондов на стрессоустойчивость. Все данные были собраны с письменного информированного согласия участников. Участникам было не менее 18 лет, они были здоровы и не принимали регулярно лекарства (кроме противозачаточных таблеток). Критерии исключения включали гематологические, легочные, печеночные, почечные, желудочно-кишечные, сердечные, цереброваскулярные и психиатрические заболевания, тромбоэмболию в анамнезе и отсутствие текущей инфекции. Из исследования были исключены лица, страдающие астмой, известной аллергией на исследуемые лекарства, перенесшие желудочно-кишечное кровотечение в анамнезе, а также беременные или кормящие грудью лица. В исследование включались только пациенты с артериальным давлением в пределах нормы (90/60-140/90 мм рт. ст.). Исследование было проведено с января по май 2024 г.

Участники были случайным образом распределены на лечение пропранололом или плацебо и стратифицированы по полу, чтобы обеспечить равное количество мужчин и женщин в каждой группе. Ни один из исследователей, участвовавших в исследовании, не знал, какое лечение было назначено людям. Пропранолол – неселективный бета-адреноблокатор, ингибирующий действие катехоламинов на β1- и β2-адренорецепторы. Участникам вводили 80 мг пропранолола пролонгированного действия или аналогичного плацебо один раз в день после завтрака в течение 7 дней. Доза была выбрана как минимальная рекомендуемая клиническая доза для лечения гипертонии и поэтому считалась подходящей для здоровых людей, чтобы минимизировать вероятность побочных эффектов.

Участники посетили краткий лабораторный сеанс, во время которого измерялся состав тела и заполнялась анкета, содержащая демографические и психосоциальные данные. Им дали бутылку, содержащую 12 таблеток исследуемого препарата, и посоветовали принимать по одной капсуле каждое утро после завтрака в течение следующих 7 дней. Участникам было рекомендовано не принимать какие-либо другие лекарства или растительные лекарственные средства, а также избегать употребления алкоголя и активной физической активности во время участия в исследовании.

Участники исследования вернулись через 7 дней на стресс-сессию в лабораторию утром (9:00) или днем ​​(13:30) и принесли бутылочку с таблетками, чтобы можно было подсчитать оставшиеся капсулы. Им было рекомендовано не заниматься спортом перед сессией, не употреблять алкоголь накануне вечером и не употреблять кофеин утром перед тестом. Вас попросили съесть легкий завтрак и/или обед. Оценивались страх и положительное влияние за последнюю неделю. Впоследствии был установлен Portapres-2 (Finapres Medical Systems, Амстердам, Нидерланды) для непрерывного мониторинга артериального давления и частоты сердечных сокращений, а также внутривенная канюля для сбора образцов крови. Затем участник спокойно отдыхал в течение 30 минут, после чего был взят базовый образец крови. Участники также оценили субъективный стресс.

Результаты. Рандомизация 10 мужчин и 14 женщин в этом исследовании привела к тому, что группы пропранолола и плацебо оказались схожими по размеру, как показано в таблице 1.

 

Таблица 1

Характеристика участников исследования Среднее значение ± стандартное отклонение или N (процент)

	Плацебо		Плацебо
	Мужчины (n = 10)		Женщины (n = 14)
Возраст (лет)	21.44 ± 3.5	21.13 ± 2.9	22.64 ± 2.9	24.00 ± 7.5
ИМТ	23.41 ± 2.5	21.73 ± 4.5	22.56 ± 2.3	21.53 ± 2.5
Курильщики в настоящее время	1 (10.5%)	2 (8.7%)	0 (0%)	3 (19.0%)
Тревога	4.43 ± 3.2	5.68 ± 4.76	4.70 ± 3.3	4.86 ± 4.62
Положительный аффект	28.44 ± 5.7	32.00 ± 5.9	32.30 ± 3.7	31.67 ± 6.9

 

Средний возраст участников составлял 24 года, и они имели здоровую среднюю массу тела. Доля курильщиков составила 10,5%, что немного ниже общероссийского показателя (13,7%). Не было выявлено существенных различий по полу или лечению по возрасту, ИМТ, статусу курения, тревожности или положительному аффекту. Все участники сообщили о приеме 7 капсул в течение периода лечения. Пять участников (12,8%) сообщили о побочных эффектах, которые они приписывали препарату, но это число не различалось между группами пропранолола и плацебо (11,7% и 15,6% соответственно).

Физиологическая активность на исходном уровне представлена ​​в таблице 2. После поправки на возраст, ИМТ и статус курения не было выявлено существенных различий между условиями лечения в исходных концентрациях IL-6, но значения были выше у женщин, чем у мужчин (F(1,51).) = 6,15, p = 0,010). Исходные концентрации IL-1Ra были ниже при приеме пропранолола, чем при приеме плацебо (F(1,32) = 4,51, p = 0,012). Существовало основное влияние пола на систолическое артериальное давление (F(1,49) = 2,32, p = 0,042), а также взаимодействие между полом и лечением (F (1,49) = 3,94, p = 0,031). Взаимодействие пола и лечения также было значимым для диастолического артериального давления (F(1,49) = 3,46, p = 0,024).

 

Таблица 2

Исходные уровни биомаркеров

	Плацебо		Плацебо
	Мужчины (n = 10)		Женщины (n = 14)
ИЛ-6, пг/мл N = 55	0,92 ± 0,45	0,91 ± 0,82	0,57 ± 0,19	0,89 ± 0,49
ИЛ-1Ра, log пг/мл N = 54	5,10 ± 0,51	4.22 ± 0.35	5,70 ± 0,30	5.00 ± 0.32
Систолическое АД, мм рт.ст. N = 55	112.2 ± 10.07	102.1 ± 10.20	104,5 ± 8,54	102.9 ± 10.21
Диастолическое АД, мм рт.ст. N = 54	60.04 ± 10.73	66.32 ± 8.53	60.30 ± 7.53	63.86 ± 9.06
Частота сердечных сокращений, уд/мин. N = 55	66.76 ± 7.82	71.08 ± 9.25	61.60 ± 9.42	60.92 ± 5.17

 

Как показано в таблице 2, систолическое и диастолическое артериальное давление было ниже у мужчин, получавших пропранолол, по сравнению с плацебо, но у женщин различий не было. Анализ исходной частоты сердечных сокращений выявил значительный основной эффект от условий лечения (F(1,49) = 11,73, p <0,001), причем частота сердечных сокращений значительно ниже в группах пропранолола, чем в группах плацебо.

Анализ концентраций IL-6 в плазме во время сеанса выявил основные эффекты для пола (F(1,50) = 2,67, p = 0,035) и исследования (F(2,150) = 24,00, p < 0,001), а также значимое взаимодействие между пол и испытание (F(2150) = 2,92, p = 0,010). Затем мужчин и женщин анализировали отдельно. Следует отметить, как у мужчин, так и у женщин наблюдалось значительное увеличение концентрации IL-6 после стресса, причем уровни были выше у женщин после поправки на возраст, ИМТ и статус курения. Исследуемое лечение было значимым для мужчин, но не для женщин (F(3,48) = 8,10, p <0,001), со значительным ослаблением реакции IL-6 на стресс у мужчин, получавших пропранолол внутримышечно. Это было подтверждено анализом различий в концентрациях IL-6 через 45 минут и 75 минут после задания по сравнению с исходным уровнем, с меньшим увеличением в обе временные точки в группе пропранолола по сравнению с группой плацебо (F(1,10) = 10 ). 0,00, p = 0,005 или F(1,11) = 13,26, p = 0,002). Напротив, у женщин эффекта от лечения не наблюдалось.

Анализ частоты сердечных сокращений выявил основные эффекты условий исследования и лечения (F(2,104) = 37,49 и F(1,52) = 16,25 соответственно, оба p <0,001). Частота сердечных сокращений увеличивалась во время выполнения заданий и возвращалась к исходному уровню в период восстановления. Эффект пропранолола был выше у женщин, чем у мужчин, поскольку значимые эффекты лечения наблюдались во всех исследованиях (p < 0,001), тогда как различий в лечении у мужчин в период восстановления не наблюдалось.

Была изучена связь между IL и 6 и реакцией систолического артериального давления на стресс. Интересно, что систолическое артериальное давление во время выполнения задания коррелировало с увеличением уровня IL-6 на 45 минуте (r = 0,60, p = 0,020) и 75 минутах (r = 0,69, p = 0,025), но только у мужчин, принимавших плацебо. Никакой связи не было обнаружено между мужчинами, принимавшими пропранолол, и женщинами в обеих группах лечения.

Обсуждение. Проведенное исследование оценило влияние β-адреноблокаторов на сердечно-сосудистые изменения, вызванные психическим стрессом, и позволило выделить ряд важных результатов [8]. Первым важным выводом является то, что у участников принимавших β-адреноблокаторы, наблюдалось заметное улучшение функционального состояния сердечно-сосудистой системы при психическом стрессе. Это проявилось в снижении уровня артериального давления, а также частоты сердечных сокращений, что свидетельствует о стабилизации сердечной функции под воздействием препаратов.

Другим важным аспектом, выделенным в результате исследования, было ослабление реакции на стресс у мужчин, получавших β-адреноблокаторы, в сравнении с группой, принимавшей плацебо. Это указывает на то, что пропранолол приводит к меньшему увеличению уровня интерлейкина-6 (IL-6) после стресса у мужчин, что может быть связано с антистрессовым эффектом препарата на организм.

Также в обсуждении стоит отметить, что анализ частоты сердечных сокращений показал значимое увеличение в группе пропранолола у женщин, что может указывать на половые различия в реакции на лекарственное воздействие. Это требует дальнейшего изучения для понимания механизмов действия β-адреноблокаторов с учетом полового аспекта.

Несмотря на положительные результаты исследования, следует отметить ограничения, такие как относительно небольшой объем выборки и ограниченный период наблюдения. Дальнейшие исследования с более крупными группами участников и длительным сроком проведения могут дать более углубленное понимание влияния β-адреноблокаторов на сердечно-сосудистую систему в контексте психического стресса [10-11].

Таким образом, результаты данного исследования подтверждают потенциальную эффективность β-адреноблокаторов в коррекции сердечно-сосудистых изменений, вызванных психическим стрессом, и указывают на необходимость дальнейших исследований для расширения знаний на эту тему.

Заключение. Результаты исследования указывают на потенциальную эффективность β-адреноблокаторов в уменьшении негативного воздействия психического стресса на сердечно-сосудистую систему. Особенно интересными являются половые различия в реакции на лечение пропранололом, где у мужчин отмечается более значительное ослабление реакции IL-6 на стресс, чем у женщин.

Данные результаты подчеркивают значимость и потенциал применения β-адреноблокаторов в коррекции сердечно-сосудистых изменений, вызванных психическим стрессом. Дальнейшие исследования, основанные на более крупных выборках и длительных периодах наблюдения, могут дополнительно расширить понимание механизмов действия препаратов и уточнить их потенциальное значение в клинической практике.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Тихомирова, О.В., Зыбина, Н.Н., Кожевникова, В.В. Влияние длительного приема бета-адреноблокаторов на секрецию мелатонина, качество сна и сосудистое поражение головного мозга. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. – 2021. – №121(8). – С. 7‑12.
2. Bale, T.L., Epperson, C.N. Sex differences and stress across the lifespan. Nat. Neurosci. 2015; 18: 1413–1420.
3. Bekhbat, M., Neigh, G.N. Sex differences in the neuro-immune consequences of stress: Focus on depression and anxiety. Brain Behav. Immun. 2018; 67: 1–12.
4. Bierhaus, A., Wolf, J., Andrassy, M., Rohleder, N., Humpert, P.M., Petrov, D., Ferstl, R., von Eynatten, M., Wendt, T., Rudofsky, G., Joswig, M., Morcos, M., Schwaninger, M., McEwen, B., Kirschbaum, C., Nawroth, P.P. A mechanism converting psychosocial stress into mononuclear cell activation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2003; 100: 1920–1925.
5. Brydon, L., Edwards, S., Jia, H., Mohamed-Ali, V., Zachary, I., Martin, J.F., Steptoe, A. Psychological stress activates interleukin-1 beta gene expression in human mononuclear cells. Brain Behav. Immun. 2005; 19: 540–546.
6. Cain, D.W., Cidlowski, J.A. Immune regulation by glucocorticoids. Nat. Rev. Immunol. 2017; 17: 233–247.
7. Cipolla-Neto, J., Amaral, F.G., Afeche, S.C., Tan, D.X., Reiter, R.G. Melatonin, energy metabolism and obesity: a review. J Pineal Res. 2014; 56(4): 371-381.
8. Danese, A., Lewis, S.J. Psychoneuroimmunology of early-life stress: the hidden wounds of childhood trauma? Neuropsychopharmacology. 2017; 42: 99–114.
9. Dhabhar, F.S., Malarkey, W.B., Neri, E., McEwen, B.S. Stress-induced redistribution of immune cells–from barracks to boulevards to battlefields: a tale of three hormones–Curt Richter Award winner. Psychoneuroendocrinology. 2012; 37: 1345–1368.
10. Dinarello, C.A. Immunological and inflammatory functions of the interleukin-1 family. Annu. Rev. Immunol. 2009; 27: 519–550.
11. Fanning, J.P., Wong, A.A., Fraser, J.F. The epidemiology of silent brain infarction:  a systematic review of population-based cohorts. BMC Med. 2014; 12: 119.

 

REFERENCES

1.   Tihomirova O.V., Zybina N.N., Kozhevnikova V.V. Vliyanie dlitel'nogo priema beta-adrenoblokatorov na sekreciyu melatonina, kachestvo sna i sosudistoe porazhenie golovnogo mozga [Effects of long-term beta-blockers on melatonin secretion, sleep quality, and cerebral vascular involvement]. ZHurnal nevrologii i psihiatrii im. S.S. Korsakova [Journal of Neurology and Psychiatry named after S.S. Korsakov]. 2021. No. 121(8). Pp. 7-12.

2.   Bale T.L., Epperson C.N. Sex differences and stress across the lifespan. Nat. Neurosci. 2015; 18: 1413–1420.

3.   Bekhbat M., Neigh G.N. Sex differences in the neuro-immune consequences of stress: Focus on depression and anxiety. Brain Behav. Immun. 2018; 67: 1–12.

4.   Bierhaus A., Wolf J., Andrassy M., Rohleder N., Humpert P.M., Petrov D., Ferstl R., von Eynatten M., Wendt T., Rudofsky G., Joswig M., Morcos M., Schwaninger M., McEwen B., Kirschbaum C., Nawroth P.P. A mechanism converting psychosocial stress into mononuclear cell activation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2003; 100: 1920–1925.

5.   Brydon L., Edwards S., Jia H., Mohamed-Ali V., Zachary I., Martin J.F., Steptoe A. Psychological stress activates interleukin-1 beta gene expression in human mononuclear cells. Brain Behav. Immun. 2005; 19: 540–546.

6.   Cain D.W., Cidlowski J.A. Immune regulation by glucocorticoids. Nat. Rev. Immunol. 2017; 17: 233–247.

7.   Cipolla-Neto J., Amaral F.G., Afeche S.C., Tan D.X., Reiter R.G. Melatonin, energy metabolism and obesity: a review. J Pineal Res. 2014; 56(4): 371-381.

8.   Danese A., Lewis S.J. Psychoneuroimmunology of early-life stress: the hidden wounds of childhood trauma? Neuropsychopharmacology. 2017; 42: 99–114.

9.   Dhabhar F.S., Malarkey W.B., Neri E., McEwen B.S. Stress-induced redistribution of immune cells–from barracks to boulevards to battlefields: a tale of three hormones–Curt Richter Award winner. Psychoneuroendocrinology. 2012; 37: 1345–1368.

10. Dinarello C.A. Immunological and inflammatory functions of the interleukin-1 family. Annu. Rev. Immunol. 2009; 27: 519–550.

11. Fanning J.P., Wong A.A., Fraser J.F. The epidemiology of silent brain infarction:  a systematic review of population-based cohorts. BMC Med. 2014; 12: 119.

 

Материал поступил в редакцию 21.09.24

 

 

FEATURES OF THE EFFECT OF B-ADRENOCEPTOR BLOCKING AGENTS

ON CARDIOVASCULAR CHANGES CAUSED BY MENTAL STRESS

 

A.S. Magomedkhanova, Student

FSBEI HE "Kuban State Medical University"

Ministry of Health of the Russian Federation

(Russia, 350063, Krasnodar, Mitrofan Sedina St., 4)

Е-mail: Aida.magomedkhanova@yandex.ru

 

E.R. Berezgova, Student

FSBEI HE "Kuban State Medical University"

Ministry of Health of the Russian Federation

(Russia, 350063, Krasnodar, Mitrofan Sedina St., 4)

Е-mail: elinaber02@mail.ru

 

Abstract. Acute psychological stress leads to increased plasma cytokine concentrations in humans, but the underlying mechanisms remain poorly understood. This may suggest a complex relationship between stress, the cardiovascular system and neuroendocrine processes, requiring further detailed investigation to understand the deep molecular and cellular mechanisms underlying them. The purpose of the study is to study the features of the effect of b-adrenoceptor blocking agents on cardiovascular changes caused by mental stress. Materials and methods. Patients with diagnosed cardiovascular disease experiencing mental stress were divided into two groups: one was given a course of therapy with b-adrenoceptor blocking agents, the second group – the control – received placebo. Cardiac parameters and neuro-endocrine responses were measured before and after treatment. Results. After the end of treatment, patients taking b-adrenoceptor blocking agents showed a significant improvement in the functional state of the cardiovascular system under mental stress. Blood pressure levels and heart rate decreased and cardiac function was stabilized. Conclusions. The results showed that the use of b-adrenoceptor blocking agents in the treatment of patients with cardiovascular disease and mental stress helps to reduce the negative impact of stress on cardiac function. These drugs can be an effective method of correcting cardiac changes caused by mental stress. Further studies and clinical trials may provide additional data to support the efficacy of b-adrenoceptor blocking agents blocking agents in controlling cardiovascular responses in mental stress.

Keywords: acute psychological stress, cardiovascular system, b-adrenoceptor blocking agents, blood pressure.